安徽省滁州市定远县育才学校2020学年高一物理下学期期末考试试题（普通班，含解析）

安徽省滁州市定远县育才学校2020学年高一物理下学期期末考试试题（普通班，含解析）

育才学校2020学年第二学期期末考试 ‎ 高一(普通班)物理试题 一、单项选择题(本题共12个小题，每小题4分，共48分)‎ ‎1. 下列说法符合史实的是（ ）‎ A. 牛顿发现了行星的运动规律 B. 开普勒发现了万有引力定律 C. 卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量 D. 牛顿发现了海王星和冥王星 ‎【答案】C ‎【解析】开普勒发现了行星的运动规律，故A错误；牛顿发现了万有引力定律，故B错误；卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，故C正确；18世纪的时候威廉•赫歇耳偶然发现了天王星之后，对于天王星的跟踪观察发现，天王星总是跟引力定律预报的位置有偏差，所以预言在天王星外面有一个星体对它造成了影响，并且根据这种影响计算出了那个星体所在的位置，果然在预告的位置上发现了海王星；发现海王星之后，在计算中发现了就算加上海王星的影响也不足以造成天王星这么大的偏差，于是照葫芦画瓢再次计算新星体的位置，于是又发现了冥王星，故D错误。所以C正确，ABD错误。‎ ‎2. 科学家们推测，太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上，从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它，可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”．由以上信息可以确定（ ）‎ A. 这颗行星的公转周期与地球相等 B. 这颗行星的半径等于地球的半径 C. 这颗行星的密度等于地球的密度 D. 这颗行星上同样存在着生命 ‎【答案】A B、这颗行星的轨道半径等于地球的轨道半径，但行星的半径不一定等于地球半径，故B错误；‎ C、这颗行星的密度与地球的密度相比无法确定，故C错误．‎ D、这颗行星是否存在生命无法确定，故D错误．‎ 故选：A．‎ ‎3. 下列说法正确的是（ ）‎ A. 速度的变化量越大，加速度就越大 B. 在匀变速直线运动中，速度方向与加速度方向一定相同 C. 平抛运动是匀变速曲线运动 D. 匀速圆周运动的线速度、角速度、周期都不变 ‎【答案】C ‎【解析】A、单位时间内速度变化量越大，加速度就越大，故A错误；‎ B、在匀变速直线运动中，速度方向与加速度方向不一定相同，可以相反，故B错误；‎ C、平抛运动只受重力，加速度恒定，是匀变速曲线运动，故C正确；‎ D、匀速圆周运动的线速度、角速度、周期大小都不变，但线速度方向不断变化，故线速度是变化的，故D错误；‎ 故选C。‎ ‎【点睛】本题关键明确加速度和线速度是矢量，矢量方向变化也是矢量变化。‎ ‎4. 下列实例属于超重现象的是 ( 　 )‎ A. 汽车驶过拱形桥顶端 B. 跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动 C. 荡秋千的小孩通过最低点 D. 宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：汽车驶过拱形桥顶端时，具有向下的加速度，故处于失重状态，故A错误；跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动时，只受重力，具有向下的加速度，处于完全失重状态，故B错误；荡秋千的小孩通过最低点时，具有向上的加速度，故处于超重状态，故C正确；绕地球作圆周运动的宇宙飞船，具有向下的加速度，处于失重状态，故D错误；‎ 故选C 考点：超重和失重．‎ 点评：本题关键要明确：（1）当物体具有向上的加速度时，处于超重状态；（2）当物体具有向下的加速度时，处于失重状态．‎ ‎5. 如图所示，用汽车吊起重物G，汽车以速度v前进，当牵绳与竖直方向夹角为θ时，重物上升速度为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】设绳子与竖直方向的夹角为，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于重物的速度，根据平行四边形定则得，，故选D。‎ ‎【点睛】将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于重物的速度，即可求解。‎ ‎6. 如图所示，为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆，关于摆球A的受力情况，下列说法中正确的是 ( 　 )‎ A. 摆球A受重力、拉力和向心力的作用 B. 摆球A受拉力和重力的作用 C. 摆球A受拉力和向心力的作用 D. 摆球A受重力和向心力的作用 ‎【答案】B ‎【解析】小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图 小球A受重力和绳子的拉力，由于它们的合力总是指向圆心并使得小球在水平面内做圆周运动，故在物理学上，将这个合力就叫做向心力，即向心力是按照力的效果命名的，这里是重力和拉力的合力。故选B。‎ ‎【点睛】向心力是效果力，匀速圆周运动中由合外力提供，是合力，与分力是等效替代关系，不是重复受力．‎ ‎7. 质量为m的飞机，以速率v在水平面上做半径为r的匀速圆周运动，气对飞机作用力的大小等于 ( 　 )‎ A. mg B. mv2/r C. m（g2+v4/r2）1/2 D. m（v4/r2- g2）1/2‎ ‎【答案】C ‎【解析】对飞机进行受力分析，如图 根据牛顿第二定律有：，根据平行四边形定则，得空气对飞机的作用力，故选C。‎ ‎【点睛】飞机受重力、空气的作用力，靠两个力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出空气对飞机的作用力．‎ ‎8. 甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置，甲比乙高h，如图所示，将甲、乙两球分别以v1、v2的速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，下列条件中有可能使乙球击中甲球的是 ( 　 )‎ A. 同时抛出，且v1< v2‎ B. 甲迟抛出，且v1> v2‎ C. 甲早抛出，且v1> v2‎ D. 甲早抛出，且v1< v2‎ ‎【答案】D ‎【解析】由题意可知甲的抛出点高于乙的抛出点，则相遇时，甲的竖直位移大于乙的竖直位移，故甲应先抛出；‎ 而两物体的水平位移相同，甲的运动时间比较长，故甲的速度要小于乙的速度，v1＜v2；D符合题意，A、B、C不符合题意．‎ 故答案为：D．‎ ‎9. 若已知行星绕太阳公转的半径为r，公转的周期为T，万有引力恒量为G，则由此可求出（ ）‎ A. 某行星的质量 B. 太阳的质量 C. 某行星的密度 D. 太阳的密度 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：水星绕着太阳做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，故：‎ 解得：M=‎ 故可以求解太阳质量M，水星的质量m不能求解；水星的质量不能求解，故也就不能求解水星的密度；太阳的半径未知，故不能求解太阳的密度；故ACD错误，B正确；‎ 故选：B ‎10. 两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动的周期之比TA：TB = 1：8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为（ ）‎ A. RA：RB = 4：1 vA：vB = 1：2‎ B. RA：RB = 4：1 vA：vB = 2：1‎ C. RA：RB = 1：4 vA：vB = 2：1‎ D. RA：RB = 1：4 vA：vB = 1：2‎ ‎【答案】C ‎【解析】根据万有引力提供向心力，所以；‎ 根据，得，故C正确。‎ 点晴：根据万有引力提供向心力，解得：，解出两卫星轨道半径之比，再根据，可计算出两卫星运动速度之比。‎ ‎11. 如图所示，A、B为两个挨得很近的小球，静止放于光滑斜面上，斜面足够长，在释放B 球的同时，将A球以某一速度v0水平抛出，当A球落于斜面上的P点时，B球的位置位于 ( 　 )‎ A. P点以下 B. P点以上 C. P点 D. 由于v0未知，故无法确定 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：设A球落到P点的时间为tA，AP的竖直位移为y；B球滑到P点的时间为tB，BP的竖直位移也为y，A球做的是自由落体运动，由y=gt2得运动的时间为：，B球做的是匀加速直线运动，运动到P点的位移为：，加速度的大小为：a=gsinθ，根据位移公式s=at2得，B运动的时间为：（θ为斜面倾角）．所以B正确．故选B。‎ 考点：平抛运动 ‎【名师点睛】此题主要是对平抛物体的运动的规律的考查；解题时要抓住AB两个球的不同的运动的特点，分别求解运动的时间的大小，即可解决本题，本题的关键就是分析清楚AB的运动的状态。‎ ‎12. 如图所示，有一质量为M的大圆环，半径为R，被一轻杆固定的悬在O点，有两个质量为m的小环（可视为质点），同时从大环两侧的对称位置由静止滑下，两小环同时滑到大环底部时，速度都为v，则此时大环对轻杆的拉力大小为 ( 　 )‎ A. （2m+2M）g B. Mg-2mv2/R C. 2m（g+v2/R）+Mg D. 2m（v2/R-g）+Mg ‎【答案】C ‎【解析】小环在最低点时，由牛顿第二定律可得：，解得：，以大环为对象：，故C正确，ABD错误。‎ 二、实验题（共2小题，满分12分。。‎ ‎13. 在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置．先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸．将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C．若测得木板每次移动距离x=10.00cm，A、B间距离y1=5.02cm，B、C间距离y2=14.82cm．请回答以下问题（g=9.80m/s2）‎ ‎（1）为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放？_________ ．‎ ‎（2）根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v0=________ ． （用题中所给字母表示）‎ ‎（3）小球初速度的值为v0=_______m/s．‎ ‎【答案】 (1). 为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同 (2). (3). 1‎ ‎【解析】（1）为了确保小球每次抛出的轨迹相同，应该使抛出时的初速度相同，因此每次都应使小球从斜槽上紧靠档板处由静止释放；（2）在竖直方向上：，‎ 水平方向上：，初速度：；‎ ‎（3）代入数据求得：‎ ‎14. 某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验.所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为）.完成下列填空：‎ ‎（1）将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为1.00kg；‎ ‎（2）将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数为_____kg；‎ ‎（3）将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：‎ ‎（4）根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_____N；小车通过最低点时的速度大小为_______。（重力加速度大小取，计算结果保留2位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). 1.40 (2). 7.94N (3). 1.4‎ ‎【解析】（2）根据量程为10kg，最小分度为0.1kg，注意估读到最小分度的下一位，为1.40kg；（4）根据表格知最低点小车和凹形桥模拟器对秤的最大压力平均值为：，解得：，根据牛顿运动定律知：，代入数据解得：。‎ ‎【点睛】根据量程为10kg，最小分度为0.1kg，注意估读到最小分度的下一位；根据表格知最低点小车和凹形桥模拟器对秤的最大压力平均值为mg，根据和求解速度。‎ 三、计算题（本大题共3小题，共40分。）‎ ‎15. 宇航员驾驶一飞船在靠近某行星表面附近的圆形轨道上运行，已知飞船运行的周期为T，行星的平均密度为ρ．试证明（万有引力恒量G为已知，k是恒量）‎ ‎【答案】设行星半径为R、质量为M，飞船在靠近行星表面附近的轨道上运行时，有 ‎ ， 即 ；又行星密度 将①代入②得 证毕 ‎...............‎ 根据密度公式表示出密度进行证明．‎ 证明：设行星半径为R、质量为M，飞船在靠近行星表面附近的轨道上运行时，有 ‎=‎ 即M=①‎ 又行星密度ρ==②‎ 将①代入②得 ρT2==k证毕 ‎【点评】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力，再根据已知条件进行分析证明．‎ ‎16. 一辆质量2t的小轿车，驶过半径R=40m的一段圆弧形桥面，重力加速度．求：‎ ‎（1）若桥面为凹形，汽车以的速度通过桥面最低点时，对桥面压力是多大？‎ ‎（2）若桥面为凸形，汽车以的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大？‎ ‎【答案】（1）； (2) ‎ ‎【解析】（1）汽车通过桥面最低点时受到重力mg和桥面的支持力N1，这两个力的合力提供向心力。由牛顿第二定律得 由牛顿第三定律得压力 ‎（2）汽车通过桥面最高点时受到重力mg和桥面的支持力N2，这两个力的合力提供向心力。由牛顿第二定律得 由牛顿第三定律得压力 综上所述本题答案是：（1）； (2)‎ ‎17.‎ ‎ 如图所示，餐桌中心是一个可以匀速转动、半径为R的圆盘．圆盘与餐桌在同水平面内且两者之间的间隙可忽略不计．放置在圆盘边缘的小物体与圆盘间的动摩擦因数为0．5，与餐桌间的动摩擦因数为0.25，餐桌高也为R．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．‎ ‎(1)为使物体不滑到餐桌上，圆盘的角速度的最大值为多少?‎ ‎(2)若餐桌半径，则在圆盘角速度缓慢增大时，物体从圆盘上被甩出后滑落到地面上的位置到圆盘中心的水平距离L为多少?‎ ‎【答案】（1） （2）‎ ‎【解析】(1)为使物体不从圆盘上滑下，向心力不能大于最大静摩擦力：‎ 解得 故圆盘的角速度的最大值为 ‎(2)物体从圆盘上滑出时的速度 若餐桌半径，由几何关系可得物体在餐桌上滑行的距离 根据匀变速直线运动规律：‎ 可得物体离开桌边的速度 根据平抛运动规律：，‎ 可知物体离开桌边后的水平位移 由几何关系可得，落地点到圆盘中心的水平距离